【摘 要】
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端板节点是一种钢结构多层建筑中常用的节点,在美国应用较为普遍,在我国应用不多.针对此现象,将国标和美标规范进行了对比.通过对比发现,美国标准对端板节点的研究很完善,AIS
【机 构】
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森松集团(中国)有限公司, 上海 201323
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端板节点是一种钢结构多层建筑中常用的节点,在美国应用较为普遍,在我国应用不多.针对此现象,将国标和美标规范进行了对比.通过对比发现,美国标准对端板节点的研究很完善,AISC DG4和DG16都是对端板节点的设计指导,DG4设计流程适用于风和地震作用下的端板外伸式梁柱节点(即刚接节点),梁柱节点域的计算参见DG13;DG16适用于非地震或风作用时的平端板和外伸端板计算(即半刚接节点).相比之下,国标规范对端板节点的核算就较为简单,在JGJ 82—2011《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(简称《螺栓规程》)和GB 51022—2015《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(简称《门刚规范》)中均涉及到了端板节点的计算,但《螺栓规程》中未给出板厚计算方法,仅按构造要求板厚不小于16 mm且不小于螺栓直径;而《门刚规范》未给出螺栓计算方法,仅给出了板厚的计算.可见:两个规范对此类节点的计算都不够完整.为了论证国标规范对螺栓及端板厚度的选取是否合理,也为了判断按照国标规范设计端板节点是否可以作为刚接节点,选取AISC DG4与国标规范进行对比,从基础理论开始,简单论述了美国对于端板节点的研究历史以及美标DG4的计算原理、计算假定,然后以实例的形式按照DG4的设计流程对该实例进行了详细的解答,并与《螺栓规程》《门刚规范》的计算结果对比,分析两国规范的计算原理和结果的不同之处.通过对比发现,两国规范对受拉翼缘受力的计算原理相同,受拉翼缘所承受的拉力由受拉区螺栓承担,对受拉区螺栓的受力计算,两国规范有所差异,但差异不大,不至于影响螺栓规格选取;只是对端板厚度的计算方法差异较大,美标采用屈服线理论,利用了板的塑性抗弯强度,国标规范仍在板的弹性范围内计算,国标计算方法偏于保守.DG4中附录B是端板节点的初步设计表格,通过分析表格内的数据,发现绝大多数情况下,螺栓直径大于端板厚度,尤其是采用50 ksi强度(即345 MPa)板材时,板厚全部小于螺栓直径.国标规范中虽然没有给出一个明确的端板计算标准流程,但是通过构造措施,比如端板厚度不小于螺栓直径,柱翼缘厚度不小于端板厚度,端板外伸部位设置加劲等措施,也可以达到端板的承载力不小于螺栓承载力的要求,满足厚板的条件.通过以上研究对比,美标DG4理论较为清晰,且有实际工程和试验数据支撑,在有抗震要求的情况下,当需要计算端板节点时,若工程师判定国标规范的理论不适用,可按照美标进行计算.如果是非抗震设计,国标中的构造措施已经足够安全.
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